(57)【要約】【課題】回生回路に生じた異常（故障）を正確に検知することにより、ピンの折損や、パワースイッチング素子等の破壊を未然に防止することが可能なようにする。【解決手段】第１の電圧検出回路２１は、ツェナー電圧９０Ｖのツェナーダイオード２１ａと、２個の抵抗素子２１ｂ、２１ｃとを含む。ツェナーダイオード２１ａのカソード端子に、９０Ｖを超える電圧が印加されることにより、ツェナー電圧９０Ｖと抵抗素子２１ｂの電圧降下との和が、出力電圧として取出される。第２の電圧検出回路２３は、ツェナー電圧１２０Ｖのツェナーダイオード２３ａと、２個の抵抗素子２３ｂ、２３ｃとを含む。ツェナーダイオード２３ａのカソード端子に、１２０Ｖを超える電圧が印加されることにより、ツェナー電圧１２０Ｖと抵抗素子２３ｂの電圧降下との和が、出力電圧として取出される。【選択図】        図１
2005007678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印字ヘッドに設けられる複数のピンの各々を駆動するためのヘッドコイルと、
ヘッド駆動用電源の電源電圧を、ＯＮ／ＯＦＦ制御されることにより所定時間だけ前記ヘッドコイルに印加するヘッドドライバスイッチング素子と、
前記ヘッドドライバスイッチング素子のターンＯＦＦ時に前記ヘッドコイルに発生する電力を、前記ヘッド駆動用電源に返還する返還手段と、
前記ヘッドドライバスイッチング素子のターンＯＦＦ時に前記ヘッドコイルに発生する電圧を検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段によって検出された電圧に基づいて、前記返還手段の異常の有無を判別するようにしたインパクトプリンタのヘッド駆動回路。
【請求項２】
印字ヘッドに設けられる複数のピンの各々を駆動するためのヘッドコイルと、
ヘッド駆動用電源の電源電圧を、ＯＮ／ＯＦＦ制御されることにより所定時間だけ前記ヘッドコイルに印加するヘッドドライバスイッチング素子と、
前記ヘッドドライバスイッチング素子のターンＯＦＦ時に前記ヘッドコイルに発生する電力を、前記ヘッド駆動用電源に返還する返還手段と、
前記ヘッドドライバスイッチング素子のターンＯＦＦ時に前記ヘッドコイルに発生する電圧を検出する検出手段と、
を備え、
前記ヘッドドライバスイッチング素子を、前記複数のピンが個別又はグループ別に駆動するようにＯＮ／ＯＦＦ制御すると共に、前記検出手段によって検出された電圧に基づいて異常が発生したと判断したとき、該異常が少なくとも前記返還手段を含む各部のいずれに発生したかを識別するようにしたインパクトプリンタのヘッド駆動回路。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のインパクトプリンタのヘッド駆動回路において、
前記返還手段が、半導体スイッチング素子を含み、該半導体スイッチング素子を通じて前記ヘッドコイルに発生する電力を前記ヘッド駆動用電源に返還するインパクトプリンタのヘッド駆動回路。
【請求項４】
請求項１又は請求項２記載のインパクトプリンタのヘッド駆動回路において、
前記返還手段が、ＤＣ／ＤＣコンバータを含み、該ＤＣ／ＤＣコンバータを通じて前記ヘッドコイルに発生する電力を前記ヘッド駆動用電源に返還するインパクトプリンタのヘッド駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、ドットインパクトプリンタに関し、より詳しくは、ドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路、及びそのヘッド駆動回路用電源を制御する電源制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ドットインパクトプリンタにおいて、ヘッドドライバトランジスタ（以下、「ドライバＴＲ」と表記する）での消費電力を減少させることで、印字ヘッドを効率良く駆動し、もって、ヘッド駆動用電源装置の小型化を図ることを目的として、幾つかの提案が行われている。上記提案の１つには、ドライバＴＲのターンＯＦＦによってヘッドコイルに発生した誘導起電力により生じる電圧が定電圧降下回路によって略電源電圧にまで電圧降下されて、電源電圧に略相当する電力がヘッド駆動用電源に戻されて再利用される旨の技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。別の提案には、ドライバＴＲのターンＯＦＦによってヘッドコイルに発生した誘導起電力により生じる電圧が、入力側がヘッドコイルとドライバＴＲとの接続点に、出力側がヘッドコイルと駆動電源との接続点に、夫々接続されているＤＣ／ＤＣコンバータにより一定電圧にクランプされた後、電源電圧に変換される。そして、電源電圧に略相当する電力がヘッド駆動用電源に戻されて再利用される旨の技術が開示されている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】
特開２００１−３０１２０９号公報
【特許文献２】
特開２００１−１８７４６５号公報
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ドットインパクトプリンタにおいては、ドライバＴＲのターンＯＦＦによってヘッドコイルに生じる誘導起電力の電圧が低過ぎると、上記電圧が電源電圧にまで低下するのに比較的長い時間を要するから、一旦、ホームポジションからインクリボンに向けて突出動作させたニードルピン（以下、短に「ピン」と表記する）を、スプリング機構によってホームポジションに復帰させるに際しての応答性が悪くなったり、場合によってはピンが折れる等の問題が生じる。これとは逆に、上記誘導起電力の電圧が高過ぎると、上記電圧は比較的短い時間で電源電圧にまで低下するが、高電圧が印加されることによって、ヘッド駆動回路に接続されているパワートランンジスタ等が破壊される虞がある。
【０００３】
そのため、回生回路としての機能を有する、上記最初の提案に係る定電圧降下回路や、上記２番目の提案に係るＤＣ／ＤＣコンバータにおいては、突出動作したピンの復帰動作における応答性やピンの折損やパワートランジスタ等の耐圧などを考慮して、ヘッドコイルに発生する誘導起電力の電圧が、予め設定された一定電圧範囲内に収まるように、回路構成を設定している。
【０００４】
しかし、従来にあっては、上述した回生回路としての機能を有する定電圧降下回路や、ＤＣ／ＤＣコンバータ等に何らかの異常（故障）が発生しても、その発生した異常（故障）を検知する手段が備えられていない。そのため、上記定電圧降下回路や、ＤＣ／ＤＣコンバータ等に異常（故障）が生じると、ピンがホームポジションに復帰するに際しての応答性が悪化したり、ピンが折損したり、或いは、パワートランジスタ等が破壊されたりする不具合を防止することができないという問題があった。
【０００５】
従って本発明の第１の目的は、ドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路において、回生回路に生じた異常（故障）を検知することにより、ピンがホームポジションに復帰するに際しての応答性の悪化や、ピンの折損や、パワースイッチング素子等の破壊を未然に防止することが可能なようにすることにある。
【０００６】
また、本発明の第２の目的は、ドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路に、何らかの異常（故障）が生じた場合に、異常（故障）の発生した箇所を検知することが可能なようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に従うインパクトプリンタのヘッド駆動回路は、印字ヘッドに設けられる複数のピンの各々を駆動するためのヘッドコイルと、ヘッド駆動用電源の電源電圧を、ＯＮ／ＯＦＦ制御されることにより所定時間だけ上記ヘッドコイルに印加するヘッドドライバスイッチング素子と、上記ヘッドドライバスイッチング素子のターンＯＦＦ時に上記ヘッドコイルに発生する電力を、上記ヘッド駆動用電源に返還する返還手段と、上記ヘッドドライバスイッチング素子のターンＯＦＦ時に上記ヘッドコイルに発生する電圧を検出する検出手段と、を備え、上記検出手段によって検出された電圧に基づいて、上記返還手段の異常の有無を判別するように構成した。
【０００８】
本発明の第２の観点に従うインパクトプリンタのヘッド駆動回路は、印字ヘッドに設けられる複数のピンの各々を駆動するためのヘッドコイルと、ヘッド駆動用電源の電源電圧を、ＯＮ／ＯＦＦ制御されることにより所定時間だけ上記ヘッドコイルに印加するヘッドドライバスイッチング素子と、上記ヘッドドライバスイッチング素子のターンＯＦＦ時に上記ヘッドコイルに発生する電力を、上記ヘッド駆動用電源に返還する返還手段と、上記ヘッドドライバスイッチング素子のターンＯＦＦ時に上記ヘッドコイルに発生する電圧を検出する検出手段と、を備え、上記ヘッドドライバスイッチング素子を、上記複数のピンが個別又はグループ別に駆動するようにＯＮ／ＯＦＦ制御すると共に、上記検出手段によって検出された電圧に基づいて異常が発生したと判断したとき、その異常が少なくとも上記返還手段を含む各部のいずれに発生したかを識別するように構成した。
【０００９】
本発明の第１、又は第２の観点に係る好適な実施形態では、上記返還手段が、半導体スイッチング素子を含み、この半導体スイッチング素子を通じて上記ヘッドコイルに発生する電力を上記ヘッド駆動用電源に返還する。
【００１０】
上記とは別の実施形態では、上記返還手段が、ＤＣ／ＤＣコンバータを含み、このＤＣ／ＤＣコンバータを通じて上記ヘッドコイルに発生する電力を上記ヘッド駆動用電源に返還する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路（以下、「ヘッド駆動回路」と表記する）の構成を示した図である。
【００１３】
上記ヘッド駆動回路は、図１に示すように、ヘッド駆動用電源１と、ヘッドコイル３１を始めとする複数個のヘッドコイル（３２、３３、・・・）と、ドライバＴＲ５１を始めとする複数個のドライバＴＲ（５２、５３、・・・）と、逆流防止用ダイオード（以下、単に「ダイオード」と表記する）７１を始めとする複数個のダイオード（７２、７３、・・・）と、回生回路９と、誘導電圧検出回路１１とを備える。
【００１４】
実際のドットインパクトプリンタでは、ピン（図示しない）が印字ヘッド（図示しない）に所定の態様で複数本配置されているため、図１では、各ピン（図示しない）を駆動するのに必要なヘッドコイル及びドライバＴＲと、ダイオードのセットについても、ピン（図示しない）の配置本数と同数設置されていることを示すべく、ヘッドコイルについては、符号３１、３２、３３・・・で示すように、ドライバＴＲについては、符号５１、５２、５３、・・・で示すように、ダイオードについては、符号７１、７２、７３、・・・で示すように、夫々複数個記載した。
【００１５】
しかし、以下では主に重複した説明の繰り返しを回避するために、殆どの場合、ヘッドコイルについては、符号３１で示したものだけを、ドライバＴＲについては、符号５１で示したものだけを、ダイオードについては、符号７１で示したものだけを、夫々説明の対象とし、残りについては可能な限り説明を省略するものとする。
【００１６】
既述の内容から明らかなように、ヘッド駆動用電源１は、上記印字ヘッド（図示しない）の各ピン（図示しない）別に設けられる複数のヘッドコイル（３１、３２、３３、・・・）に、各ヘッドコイル（３１、３２、３３、・・・）別に設けられる各ドライバＴＲ（５１、５２、５３、・・・）を通じて駆動電力を供給して上記各ピン（図示しない）を駆動することで、上記印字ヘッド（図示しない）に印字動作を行わせる。ヘッド駆動用電源１には、ドライバＴＲ５１のターンＯＦＦ動作（非導通）時に、ヘッドコイル３１に生ずる誘導起電力によってドライバＴＲ５１のコレクタ端子に発生する高電圧が、回生回路９を介して電源電圧（つまり、ヘッド駆動用電源１の出力電圧）に降下され、又は変換されて、戻される（回生される）。本実施形態では、ヘッド駆動用電源１には、例えば出力電圧４２Ｖの直流電源が採用されている。
【００１７】
ヘッド駆動用電源１には、ヘッドコイル３１の一方の端子と、回生回路９の出力（端子）とが夫々接続されており、ドライバＴＲ５１のターンＯＦＦ時に、ヘッド駆動用電源１、ヘッドコイル３１、ダイオード７１、及び回生回路９を経てヘッド駆動用電源１に至る閉回路（閉ループ）が形成される。ヘッドコイル３１の他方の端子には、ドライバＴＲ５１が（そのコレクタ端子を介して）直列に接続されており、ヘッドコイル３１の他方の端子とドライバＴＲ５１（のコレクタ端子）との接続点には、ダイオード７１のアノード端子が接続されている。一方、ダイオード７１のカソード端子には、誘導電圧検出回路１１の２個の入力端子と回生回路９の入力端子とが、夫々並列に接続されている。
【００１８】
ヘッドコイル３１は、ドライバＴＲ５１がターンＯＮ動作（導通）することにより形成される、ヘッド駆動用電源１からヘッドコイル３１及びドライバＴＲ５１を通じてアースに至る閉回路（閉ループ）を、ヘッド駆動用電源１からの電流が流れることによって励磁されて、対応するピン（図示しない）をインクリボン（図示しない）に向けて突出動作させる。ドライバＴＲ５１のターンＯＦＦ動作（非導通）により、上記閉回路が解消されてヘッド駆動用電源１からの電流が遮断され、ヘッドコイル３１が消磁されると、先端部がインクリボン（図示しない）に圧接していた上記ピン（図示しない）が、上記ピン（図示しない）をホームポジション側に付勢するスプリング（図示しない）の付勢力の作用によって該突出した位置からホームポジションへと復帰させられる。ドライバＴＲ５１のターンＯＦＦ動作（非導通）によって、ヘッド駆動用電源１からのヘッドコイル３１への通電が遮断されると、上述したように、ヘッドコイル３１に誘導起電力が生じ、それによりドライバＴＲ５１のコレクタ端子に高電圧が発生する。
【００１９】
ドライバＴＲ５１は、例えばＣＰＵのような制御回路（図示しない）からの制御パルス信号に基づいてターンＯＮ／ターンＯＦＦ動作を行って、上述した閉回路を形成すると共に、形成された上記閉回路を解消させる。
【００２０】
回生回路９は、上述したように、ドライバＴＲ５１のターンＯＦＦ動作によってヘッドコイル３１に生ずる誘導起電力によりドライバＴＲ５１のコレクタ端子に発生する高電圧を、電源電圧（つまり、ヘッド駆動用電源１の出力電圧）に降下させ又は変換した後、ヘッド駆動用電源１へ回生するためのものである。回生回路９は、例えばパワー電界効果トランジスタ（以下、「パワーＦＥＴ」と表記する）の１種である金属−酸化膜−半導体ＦＥＴ（以下、「パワーＭＯＳＦＥＴ」と表記する）１３と、パワーＭＯＳＦＥＴ１３のゲート−ドレイン間に直列折続される２個のツェナーダイオード１５、１７と、パワーＭＯＳＦＥＴ１３のゲート−ソース間に接続される抵抗素子１９とを備える。従って、ヘッド駆動用電源１の出力電圧４２Ｖに、これら２個のツェナーダイオード１５、１７のツェナー電圧の加算値でる５２Ｖ、及びパワーＭＯＳＦＥＴ１３のゲート−ドレイン間電圧降下や、ダイオード７１の電圧降下分約１Ｖを加えた電圧である９５Ｖに、ヘッドコイル３１に生じる誘導起電力の電圧（つまり、アースから見たドライバＴＲ５１のコレクタ端子の電圧（以下、「ドライバＴＲ５１のコレクタ電圧」と表記する））が達すると、パワーＭＯＳＦＥＴ１３がターンＯＮ動作して、ヘッドコイル３１に生じた誘導起電力を、ヘッド駆動用電源１に戻す（回生する）ようになっている。
【００２１】
誘導電圧検出回路１１は、第１の電圧検出回路２１と、第２の電圧検出回路２３とによって構成されている。
【００２２】
第１の電圧検出回路２１は、例えばツェナー電圧が９０Ｖのツェナーダイオード２１ａと、該ツェナーダイオード２１ａのアノード端子に対して直列に接続される２個の抵抗素子２１ｂ、２１ｃとを含む。そして、ツェナーダイオード２１ａのカソード端子に、ツェナー電圧（９０Ｖ）を超える電圧が印加されることにより、該ツェナー電圧（９０Ｖ）と抵抗素子２１ｂにおける電圧降下との和が、該第１の電圧検出回路２１の出力電圧として出力端子２１ｄから取出される。
【００２３】
一方、第２の電圧検出回路２３についても第１の電圧検出回路２１におけると同様に、例えばツェナー電圧が１２０Ｖのツェナーダイオード２３ａと、該ツェナーダイオード２３ａのアノード端子に対して直列に接続される２個の抵抗素子２３ｂ、２３ｃとを含む。そして、ツェナーダイオード２３ａのカソード端子に、ツェナー電圧（１２０Ｖ）を超える電圧が印加されることにより、該ツェナー電圧（１２０Ｖ）と抵抗素子２３ｂにおける電圧降下との和が、該第２の電圧検出回路２３の出力電圧として出力端子２３ｄから取出される。
【００２４】
上記構成において、制御回路（図示しない）からの制御パルス信号により、それまでＯＮ状態だったドライバＴＲ５１がターンＯＦＦ動作すると、ヘッドコイル３１に誘導起電力（逆起電力）が生じ、この誘導起電力によりドライバＴＲ５１のコレクタ端子に高電圧が発生する。本実施形態では、回生回路９が故障しておらず、正常である場合には、突出した位置にある各ピン（図示しない）が夫々のホームポジションに復帰するに際しての応答性や、パワーＭＯＳＦＥＴ１３等の耐圧などの観点から、上記誘導起電力の電圧値（即ち、ドライバＴＲ５１のコレクタ電圧のこと。以下同じ）が９０Ｖ〜１２０Ｖの範囲内になるように設定されている。よって、ドライバＴＲ５１のコレクタ電圧が、９０Ｖ〜１２０Ｖの範囲内にある場合には、第１の電圧検出回路２１の出力端子２１ｃからは、ツェナーダイオード２１ａのカソード端子にツェナー電圧９０Ｖを超える電圧が印加されるために、該ツェナー電圧（９０Ｖ）と抵抗素子２１ｂにおける電圧降下分とを加算した電圧値が出力される。しかし、ツェナーダイオード２３ａのカソード端子に印加される電圧は、そのツェナー電圧である１２０Ｖに達していないから、第２の電圧検出回路２３の出力端子２３ｃからは電圧が殆ど出力されない。
【００２５】
よって、例えば上述した制御回路（図示しない）が、第１の電圧検出回路２１の出力、及び第２の電圧検出回路２３の出力を夫々チェックした結果、第１の電圧検出回路２１の出力端子２１ｃからの出力電圧が９０Ｖ以上１２０Ｖ未満であって、且つ、第２の電圧検出回路２３の出力端子２３ｃからの出力電圧が略０Ｖである場合には、回生回路９が『正常』であると判断することになる。
【００２６】
次に、回生回路９に何らかの故障が生じたことにより、上記誘導起電力の電圧値が、ツェナーダイオード２１ａのツェナ電圧である９０Ｖ未満である場合には、第１の電圧検出回路２１の出力端子２１ｄからの出力電圧の値、及び第２の電圧検出回路２３の出力端子２３ｄからの出力電圧の値は、共に略０Ｖである。この場合には、上述した制御回路（図示しない）により、回生回路９は『異常（或いは故障）』であると判断されることになる。
【００２７】
次に、回生回路９に何らかの異常が生じたことにより、上記誘導起電力の電圧値が、ツェナーダイオード２３ａのツェナー電圧である１２０Ｖを超えた場合には、第１の電圧検出回路２１の出力端子２１ｄからは、ツェナーダイオード２１ａのツェナー電圧９０Ｖに、抵抗素子２１ｂにおける電圧降下分を加算した電圧値が出力されると共に、第２の電圧検出回路２３の出力端子２３ｄからも、ツェナーダイオード２３ａのツェナー電圧１２０Ｖに、抵抗素子２３ｂにおける電圧降下分を加算した電圧値が出力される。この場合にも、上述した制御回路（図示しない）により、回生回路９は『異常（或いは故障）』であると判断されることになる。
【００２８】
ここで、ヘッドコイル３１に発生する誘導起電力の電圧（即ち、ドライバＴＲ５１のコレクタ電圧）が９５Ｖになるように、回生回路９の回路構成を設定したのは、次のような理由による。
【００２９】
即ち、上記誘導起電力の電圧が低過ぎると、ヘッドコイル３１からドライバＴＲ５１のコレクタ端子、及びダイオード７１を通じて回生回路９に流れる電流量が小さいために、上記電圧が電源電圧にまで低下するのに比較的長い時間を要するから、一旦、ホームポジションからインクリボン（図示しない）に向けて突出動作させたピン（図示しない）を、スプリング（図示しない）の付勢力によってホームポジションに復帰させるに際しての応答性が悪くなる。これとは逆に、上記誘導起電力の電圧が高過ぎると、ヘッドコイル３１からドライバＴＲ５１のコレクタ端子、及びダイオード７１を通じて回生回路９に大電流が流れるために、上記電圧は比較的短い時間で電源電圧にまで低下するが、高電圧が印加されることによる、パワーＭＯＳＦＥＴ１３等の耐圧の問題が生ずる。そこで、本実施形態では、突出動作したピン（図示しない）の復帰動作における応答性や、パワーＭＯＳＦＥＴ１３等の耐圧などを考慮して、ヘッドコイル３１に発生する誘導起電力の電圧が、９０Ｖから１２０Ｖまでの範囲内に収まるように、回生回路９の回路構成を設定した。
【００３０】
図２は、図１に記載のヘッド駆動回路において、誘導電圧検出回路１１に印加される電圧（ドライバＴＲ５１のコレクタ電圧）波形の変化を示すタイミングチャートである。
【００３１】
図２において、上記制御回路（図示しない）からドライバＴＲ５１（のベース端子）に印加される制御パルス信号により、時刻ｔ１でドライバＴＲ５１がターンＯＮ動作すると、それまで電源電圧の値（ヘッド駆動用電源１からの出力電圧値）と等しい４２ＶであったドライバＴＲ５１のコレクタ電圧が、０Ｖになる。次に、上記制御パルス信号により、時刻ｔ２でドライバＴＲ５１がターンＯＦＦ動作すると、それによって（ヘッドコイル３１に発生する高電圧の誘導起電力によって）ドライバＴＲ５１のコレクタ電圧が瞬時に立ち上がり、９５Ｖに達すると、それによって（回生回路９の）パワーＭＯＳＦＥＴ１３がターンＯＮ動作（導通）して、ドライバＴＲ５１のコレクタ電圧は（９５Ｖで）一定になる。
【００３２】
時刻ｔ２で、９５Ｖに達したドライバＴＲ５１のコレクタ電圧は、ヘッドコイル３１に発生した誘導起電力の大部分がパワーＭＯＳＦＥＴ１３のターンＯＮ動作（導通）によって、ヘッドコイル３１から放出されて、あとは漏れ電流位しか残らないために、時刻ｔ２から所定時間Ｔ１が経過した後の時刻ｔ３よりドライバＴＲ５１のコレクタ電圧は、低下を開始する。そして、時刻ｔ２から所定時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）が経過した後の時刻ｔ４で、ドライバＴＲ５１のコレクタ電圧は、電源電圧の値（ヘッド駆動用電源１からの出力電圧値）と等しい４２Ｖになる。
【００３３】
既述のように、上記誘導起電力の電圧が高過ぎると、パワーＭＯＳＦＥＴ１３のターンＯＮ動作によって回生回路９に大電流が流れるから、上記電圧は比較的短い時間で低下するために、上記所定時間Ｔ１、Ｔ２の長さは、短くなる。一方、上記とは逆に、上記誘導起電力の電圧が低過ぎると、パワーＭＯＳＦＥＴ１３のターンＯＮ動作によって回生回路９に流れる電流量が小さいから、上記電圧は比較的長い時間をかけて低下するために、上記所定時間Ｔ１、Ｔ２の長さは、長くなる。
【００３４】
なお、上記所定時間Ｔ２の値は、例えば、下記の不等式で示すような、印字ヘッド（図示しない）に配置されている全部のピン（図示しない）を同時に駆動した場合に対応したものに設定する必要がある。
【００３５】
Ｔｍｉｎ＜Ｔ２＜Ｔｍａｘ
ここで、Ｔｍｉｎ、Ｔｍａｘは、いずれも或る一定値である。
【００３６】
図３は、図１に記載の誘導電圧検出回路１１を用いた回生回路９の異常の有無をチェックするに際しての処理動作の一実施例を示す流れ図である。
【００３７】
図３において、まず、全部のドライバＴＲ（５１、５２、５３、・・・）をターンＯＮ動作させて全部のヘッドコイル（３１、３２、３３、・・・）を励磁することにより、全部のピン（図示しない）を駆動（突出動作）させ、次に、全部のヘッドコイル（３１、３２、３３、・・・）を消磁するべく、全部のドライバＴＲ（５１、５２、５３、・・・）をターンＯＦＦ動作させて、全部のヘッドコイル（３１、３２、３３、・・・）に誘導起電力を発生させる（ステップＳ４１）。そして、第１の電圧検出回路２１からの出力電圧、及び第２の電圧検出回路２３からの出力電圧を夫々チェックする（ステップＳ３２、ステップＳ３３）。
【００３８】
このチェックの結果、第１の電圧検出回路２１から電圧が出力されており（ステップＳ３３でＯＮ）、且つ、第２の電圧検出回路２３から電圧が殆ど出力されていなければ（ステップＳ３４でＯＦＦ）、ヘッドコイル（３１、３２、３３、・・・）に発生する誘導起電力の電圧が、９０Ｖ〜１２０Ｖの範囲内に収まっているから、上述した制御回路（図示しない）は、回生回路９が正常であると判断することになる（ステップＳ３４）。
【００３９】
一方、上記チェックの結果、第１の電圧検出回路２１から電圧が殆ど出力されていないか（ステップＳ３２でＯＦＦ）、又は、第１の電圧検出回路２１、及び第２の電圧検出回路２３の双方から電圧が出力されている場合には（ステップＳ３２でＯＮで、且つ、ステップＳ３３でもＯＮ）、ヘッドコイル（３１、３２、３３、・・・）に発生する誘導起電力の電圧が９０Ｖ未満か、又は１２０Ｖを超えた値であるから、上述した制御回路（図示しない）は、回生回路９に何らかの異常（故障）が発生したと判断することになる（ステップＳ３５）。
【００４０】
ここで、上記誘導起電力の電圧値が９０Ｖ未満の場合、即ち、第２の電圧検出回路２３からは勿論のこと、第１の電圧検出回路２１からも電圧が殆ど出力されていない場合における回生回路９の異常（故障）とは、例えばツェナーダイオード１５、１７の短絡等の故障が想定され得る。一方、上記誘導起電力の電圧値が１２０Ｖを超えている場合、即ち、第１の電圧検出回路２１からは勿論のこと、第２の電圧検出回路２３からも電圧が出力されている場合における回生回路９の異常（故障）とは、例えばツェナーダイオード１５、１７の断線等の接続不良（断線）などの故障が想定され得る。
【００４１】
図４は、図１に記載の誘導電圧検出回路１１を用いたヘッド駆動回路の各部の異常の有無をチェックするに際しての処理動作の一実施例を示す流れ図である。
【００４２】
図４に示す処理動作では、ヘッド駆動回路に異常（故障）が発生したか否かを検出すると共に、上記制御回路（図示しない）が、ヘッド駆動回路に異常（故障）が発生したと判断した場合に、異常（故障）が発生した箇所がヘッド駆動回路のどの部分（ヘッドコイル３１、ドライバＴＲ５１、或いは回生回路９等のいずれ）であるかをも検知する。
【００４３】
図４において、まず、全部のドライバＴＲ（５１、５２、５３、・・・）をターンＯＮ動作させて全部のヘッドコイル（３１、３２、３３、・・・）を励磁することにより、全部のピン（図示しない）を駆動（突出動作）させ、次に、全部のヘッドコイル（３１、３２、３３、・・・）を消磁するべく、全部のドライバＴＲ（５１、５２、５３、・・・）をターンＯＦＦ動作させて、全部のヘッドコイル（３１、３２、３３、・・・）に誘導起電力を発生させる（ステップＳ４１）。そして、第１の電圧検出回路２１からの出力電圧、及び第２の電圧検出回路２３からの出力電圧を夫々チェックする（ステップＳ４２）。
【００４４】
このチェックの結果、第１の電圧検出回路２１から電圧が出力されており、且つ、第２の電圧検出回路２３からは電圧が殆ど出力されていなければ（ステップＳ４２でＹＥＳ）、ヘッドコイル（３１、３２、３３、・・・）に発生する誘導起電力の電圧が、９０Ｖ〜１２０Ｖの範囲内に収まっているから、上述した制御回路（図示しない）は、回生回路９が正常であると判断することになる（ステップＳ４３）。
【００４５】
一方、上記チェックの結果、第１の電圧検出回路２１から電圧が殆ど出力されていないか、又は、第１の電圧検出回路２１、及び第２の電圧検出回路２３の双方から電圧が出力されている場合には（ステップＳ４２でＮＯ）、回生回路９に故障が発生したと判断する（ステップＳ４８）。更に、各ピン（図示しない）を１本ずつ駆動（突出動作）させるべく、各ピン（図示しない）に対応するヘッドコイル（３ｉ）を励磁するために、該ヘッドコイル（３ｉ）に対応して設けられるドライバＴＲ（５ｉ）をターンＯＮ動作させる。そして、次に、該ヘッドコイル（３ｉ）を消磁するべく、上記対応するドライバＴＲ（５ｉ）をターンＯＦＦ動作させて、該ヘッドコイル（３ｉ）に誘導起電力を発生させる（ステップＳ４４）。次に、第１の電圧検出回路２１からの出力電圧、及び第２の電圧検出回路２３からの出力電圧を夫々チェックする（ステップＳ４５）。
【００４６】
このチェックの結果、第１の電圧検出回路２１から電圧が出力されていないか、又は、第１の電圧検出回路２１、及び第２の電圧検出回路２３の双方から電圧が出力されている場合には（ステップＳ４５でＮＯ）、ヘッドコイル（３ｉ）に発生する誘導起電力の電圧が、９０Ｖ〜１２０Ｖの範囲内に収まっていないため、上述した制御回路（図示しない）は、上記駆動したピン（図示しない）自体（該ピンの駆動回路）に何らかの異常（故障）が発生したものと判断することになる（ステップＳ４６）。
【００４７】
一方、上記チェックの結果、第１の電圧検出回路２１から電圧が出力されており、且つ、第２の電圧検出回路２３から電圧が出力されていない場合には（ステップＳ４５でＹＥＳ）、別の１本のピン（図示しない）について駆動（突出動作）させて該ピン（図示しない）に対応するヘッドコイル（３ｉ）に発生する誘導起電力の電圧が９０Ｖ〜１２０Ｖの範囲内に収まっているか否かをチェックすることになる。ここで、仮に、第１の電圧検出回路２１から電圧が出力されていないか、又は、第１の電圧検出回路２１、及び第２の電圧検出回路２３の双方から電圧が出力されている場合には（ステップＳ４５でＮＯ）、上記と同様、上述した制御回路（図示しない）は、上記駆動した別の１本のピン（図示しない）自体（該ピンの駆動回路）に何らかの異常（故障）が発生したものと判断することになる（ステップＳ４６）。ステップＳ４５で『ＹＥＳ』であれば、更に、別の１本のピン（図示しない）について、駆動（突出動作）させて該ピン（図示しない）に対応するヘッドコイル（３ｉ）に発生する誘導起電力の電圧が９０Ｖ〜１２０Ｖの範囲内に収まっているか否かをチェックすることになる。
【００４８】
このようにして、全部のピン（図示しない）について１本ずつ駆動（突出動作）させて、夫々対応するヘッドコイル（３ｉ）に発生する誘導起電力の電圧が９０Ｖ〜１２０Ｖの範囲内に収まっているか否かをチェックし終わるまで（ステップＳ４７でＹＥＳ）、ステップＳ４４からステップＳ４５、ステップＳ４７を経て再びステップＳ４４に至る処理動作を繰り返すことになる。そして、上記処理動作を全部のピン（図示しない）について終了したと判断したときに（ステップＳ４７でＹＥＳ）、上述した制御回路（図示しない）は、回生回路９、及びヘッド駆動回路が共に正常であると判断することになる（ステップＳ４３）。
【００４９】
図５は、図１に記載の誘導電圧検出回路１１を用いたヘッド駆動回路の各部の異常の有無をチェックするに際しての処理動作の他の実施例を示す流れ図である。
【００５０】
図５において、まず、上述した制御回路（図示しない）は、各ピン（図示しない）を１本ずつ駆動（突出動作）させるべく、各ピン（図示しない）に対応するヘッドコイル（３ｉ）を励磁するために、該ヘッドコイル（３ｉ）に対応して設けられるドライバＴＲ（５ｉ）をターンＯＮ動作させる（ステップＳ５１）。次に、該ヘッドコイル（３ｉ）を消磁するべく、上記対応するドライバＴＲ（５ｉ）をターンＯＦＦ動作させて、該ヘッドコイル（３ｉ）に誘導起電力を発生させると共に、第１の電圧検出回路２１からの出力電圧、及び第２の電圧検出回路２３からの出力電圧を夫々読み込んで、誘導起電力の電圧が、９０Ｖ〜１２０Ｖの範囲内に収まっているか否かチェックする（ステップＳ５２）。そして、このチェックした結果を、例えば上記制御回路（図示しない）の内部メモリ（図示しない）等に記憶する（ステップＳ５３）。
【００５１】
上述したステップＳ５１〜ステップＳ５３に至る処理動作は、全部のピン（図示しない）について、各ピン（図示しない）毎に繰り返し実行される（この場合、ステップＳ５４では『ＮＯ』と判断されることになる）。そして、ステップＳ５１〜ステップＳ５３で示した処理動作が全部のピン（図示しない）について実行されたことを確認すると（ステップＳ５４でＹＥＳ）、ステップＳ５３で内部メモリ（図示しない）に記憶させた上記チェック結果を内部メモリ（図示しない）から読み出して、異常が全く無かったか、それとも一部のピン（図示しない）を駆動したときに異常が発生したか、或いは、全部のピン（図示しない）について異常が発生したかを判断する（ステップＳ５５）。この判断は、既述の内容から明らかなように、各ヘッドコイル（３１、３２、３３、・・・）に発生する誘導起電力の電圧が、上述した９０Ｖ〜１２０Ｖの範囲内に収まっているか否かをチェックすることによって行われる。
【００５２】
ステップＳ５５において、異常が全く無いと判断した場合には、上記制御回路（図示しない）は、ヘッド駆動回路を『正常』であると認識し（ステップＳ５６）、また、一部のピン（図示しない）に異常があると判断した場合には、該ピン（図示しない）を駆動する駆動回路（ヘッドコイル３ｉ、ドライバＴＲ５ｉ、及びダイオード７ｉを含む）が『異常』であると認識し（ステップＳ５７）、更に、全部のピン（図示しない）に異常があると判断した場合には、回生回路９に何らかの異常が発生したものと認識する（ステップＳ５８）。
【００５３】
図６は、本発明の第２の実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路の構成を示した図である。
【００５４】
本実施形態では、図１において符号１１で示した構成の誘導電圧検出回路に代えて、符号６１で示した構成の誘導電圧検出回路を備えた点で、上述した第１の実施形態に係るヘッド駆動回路と構成が相違する。その他の構成については、図１で示したヘッド駆動回路の構成と同様であるので、図６において、図１で示したものと同一物には同一符号を付して、それらの説明を省略する。
【００５５】
図６において、誘導電圧検出回路６１は、例えばツェナー電圧が４２Ｖのツェナーダイオー６１ａと、該ツェナーダイオード６１ａのアノード端子に対して直列に接続される２個の抵抗素子６１ｂ、６１ｃとを含む。そして、ツェナーダイオード６１ａのカソード端子に、ツェナー電圧（４２Ｖ）を超える電圧が印加されたときには、それによって、該ツェナー電圧（４２Ｖ）と抵抗素子６１ｂにおける電圧降下との和が、誘導電圧検出回路６１の出力電圧として出力端子６１ｄから取出される。
【００５６】
上述した制御回路（図示しない）は、ツェナーダイオード６１ａのツェナー電圧（４２Ｖ）を上廻る電圧がそのカソード端子に印加されたことで誘導電圧検出回路６１の出力端子６１ｄから電圧が出力された時点より、カソード端子への印加電圧がツェナー電圧（つまり、電源電圧）にまで低下したことで出力端子６１ｄから電圧が出力されなくなった時点までの時間を計測する。そして、該計測値が適正値か否かを判別することによって、回生回路９に異常（故障）が発生したか否かを判断する。つまり、制御回路（図示しない）は、図２の時刻ｔ２〜時刻ｔ４までの時間である時間Ｔ２を計測し、この計測した時間Ｔ２が適正値か否かを判別することによって、回生回路９に異常（故障）が発生したか否かを判断することになる。ここで、ツェナーダイオード６１ａのカソード端子に、ツェナー電圧を上廻る電圧が印加される場合とは、既述のように、ドライバＴＲ５１がターンＯＦＦ動作することで、ヘッドコイル３１に生じる誘導起電力によってドライバＴＲ５１のコレクタ端子に高電圧が発生する場合である。
【００５７】
図７は、本発明の第３の実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路の構成を示した図である。
【００５８】
本実施形態では、図１において符号１１で示した構成の誘導電圧検出回路と、図６において符号６１で示した構成の誘導電圧検出回路とを共に備えた点で、上述した第１、第２の実施形態に係るヘッド駆動回路と構成が相違する。その他の構成については、図１又は図６で夫々示したヘッド駆動回路の構成と同様であるので、図７において、図１又は図６で示したものと同一物には同一符号を付して、それらの説明を省略する。
【００５９】
本実施形態では、誘導電圧検出回路１１からの出力に基づいて、ヘッドコイル３１に生する誘導起電力によりコレクタ端子に発生する高電圧が、上述した９０Ｖ〜１２０Ｖの範囲内に収まっているか否かが上述した制御回路（図示しない）によってチェックされ、一方、誘導電圧検出回路６１からの出力に基づいて、図２で示した時間Ｔ２の長さが上記制御回路（図示しない）によって計測される。
【００６０】
図８は、本発明の第４の実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路の構成を示した図である。
【００６１】
本実施形態では、上述した各実施形態において採用していた回生回路９に代えて、入力定電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６３と、初期電圧充電回路６５と、ダイオード６７とをヘッド駆動回路に備えた点で、上述した各実施形態と構成が相違する。その他の構成については、図１で示したヘッド駆動回路の構成と同様であるので、図８において、図１で示したものと同一物には同一符号を付して、それらの説明を省略する。
【００６２】
上記構成において、印字ヘッド（図示しない）が実際に印字動作を開始する前から、初期電圧充電回路６５により、入力定電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６３の入力電圧が９５Ｖの電圧値に設定される。ここで、ドライバＴＲ５１がターンＯＮ動作すると、ヘッド駆動用電源１からの電流によってヘッドコイル３１が励磁され、次いで、ドライバＴＲ５１がターンＯＦＦ動作すると、ヘッドコイル３１に生ずる誘導起電力によりドライバＴＲ５１のコレクタ端子に発生する高電圧が入力定電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６３の入力電圧９５Ｖにクランプされる。そして、ヘッド駆動用電源１からの電流が、入力定電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６３に吸収され、入力定電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６３の出力側からダイオード６７を通じてヘッド駆動用電源１に回生される。入力定電圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６３、及び初期電圧充電回路６５の構成の詳細については、例えば、本願出願人の出願に係わる公開特許公報である特開２００１−１８７４６５を参照されたい。
【００６３】
上記構成によれば、ドライバＴＲ５１のターンＯＦＦ時には、ドライバＴＲ５１を瞬時に完全にＯＦＦ状態にすることができ、ドライバＴＲ５１に流れる電流は実質的に『０』であるので、ドライバＴＲ５１で実質的に電力損失を生ずることが無い。
【００６４】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これらは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路において、回生回路に生じた異常（故障）を性格に検知することにより、ピンの折損や、パワースイッチング素子等の破壊を未然に防止することが可能なようにすることができる。
【００６６】
また、本発明によれば、ドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路に、何らかの異常（故障）が生じた場合に、異常（故障）の発生した箇所を検知することが可能なようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路の構成を示した図。
【図２】図１に記載のヘッド駆動回路において、誘導電圧検出回路に印加される電圧波形の変化を示すタイミングチャート。
【図３】図１に記載の誘導電圧検出回路を用いた回生回路の異常の有無をチェックするに際しての処理動作の一実施例を示す流れ図。
【図４】図１に記載の誘導電圧検出回路を用いたヘッド駆動回路の各部の異常の有無をチェックするに際しての処理動作の一実施例を示す流れ図。
【図５】図１に記載の誘導電圧検出回路を用いたヘッド駆動回路の各部の異常の有無をチェックするに際しての処理動作の他の実施例を示す流れ図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路の構成を示した図。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路の構成を示した図。
【図８】本発明の第４の実施形態に係るドットインパクトプリンタのヘッド駆動回路の構成を示した図。
【符号の説明】
１  ヘッド駆動用電源
３１、３２、３３、・・・  ヘッドコイル
５１、５２、５３、・・・  ヘッドドライバトランジスタ（ドライバＴＲ）
７１、７２、７３、・・・  ダイオード
９  回生回路
１１、６１  誘導電圧検出回路
１３  パワーＭＯＳＦＥＴ
１５、１７、２１ａ、２３ａ  ツェナーダイオード
１９、２１ｂ、２１ｃ、２３ｂ、２３ｃ  抵抗素子
２１  第１の電圧検出回路
２１ｄ、２３ｄ  出力端子
２３  第２の電圧検出回路
【図１】
2005007678.tif 000003
【図２】
2005007678.tif 000004
【図３】
2005007678.tif 000005
【図４】
2005007678.tif 000006
【図５】
2005007678.tif 000007
【図６】
2005007678.tif 000008
【図７】
2005007678.tif 000009
【図８】
2005007678.tif 000010